Без устройств релейной защиты нельзя представить ни один энергообъект. Они позволяют быстро и автоматически выявить и отделить от электроэнергетической системы поврежденные элементы в аварийных ситуациях. А из-за чего возникают эти аварийные ситуации? И при чём тут тепловизионный контроль электрооборудования?
Причины аварий на энергообъектах
Рис. 1 – Причины аварий на энергообъектах
Таким образом, по статистике 2/3 аварийных ситуаций начинаются с перегрева контактов: 33% – превышение температуры (ослаблено соединение), 32% – проблемы диэлектрика (перегрев, старение изоляции). Учитывая такой масштаб, проблема действительно острая и злободневная, однако есть один важный нюанс: перегрев контактов можно диагностировать и предотвратить до момента, когда эти события вызовут срабатывания релейной защиты.
Тепловизионный мониторинг с помощью пирометров
Первый вариант тепловизионного контроля электрооборудования – использование пирометров. Оперативный персонал должен с определенной периодичностью проверять температуру контактных соединений. Внедрение обязательного обхода с пирометрами может существенно снизить аварийность на энергообъекте. При осмотре выявляются контакты, у которых начался перегрев, а дальше – переход на технологический резерв и штатное резервирование.
Но этот метод имеет ряд недостатков:
- не везде можно проверить температуру пирометром (например, на крупных ЩСН могут стоять защитные панели);
- человеческий фактор: недостаток компетенций оперативного персонала и, порой, формальное отношение к работе;
- ограниченное число оперативников и электриков на большинстве энергообъектов, из-за чего не всегда есть возможность вести контроль постоянно.
Использование пирометров, безусловно, улучшит ситуацию, но, ввиду своих недостатков, проблему с перегревом оборудования полноценно не решит.
Устройство тепловизионного контроля электрооборудования и контактных соединений Кактус
Тепловизионное реле Кактус (рис. 2) лишено недостатков метода периодического контроля там, где есть люди, и решает задачи по непрерывной диагностике перегрева там, где людей нет.
Рис. 2 – Тепловизионное реле Кактус
Принцип действия устройства максимально простой: реле благодаря тепловизионной матрице анализирует температуру каждого пикселя и фиксирует превышение уставки (рис. 3).
Рис. 3 – Принцип действия прибора тепловизионного контроля Кактус
Где необходима тепловизионная система контроля Кактус
- Автоматы защиты ответственных систем;
- Группы коммутационных аппаратов;
- Ячейки УКРМ;
- Шкафы сборки РТЗО;
- Шкафы управления двигателем;
- Ячейки КРУ/КСО;
- Кабельные муфты.
На рис. 4 представлен пример установки Кактуса в ячейке КСО 10 кВ.
Применение тепловизионной защиты в ячейках 6, 10, 20, 35 кВ может быть самым разнообразным и зависит от конструкции ячейки. В одном случае можно перекрыть зоной контроля муфту, и нижние губки выключателя. В другом – перекрыть сборку с трансформаторами тока и выключателем, разъединителем. Если коэффициент загрузки по току первичного оборудования 40% и выше – это актуально, потому что перегревы контактных соединений будут неизбежно.
Рис. 4 – Применение тепловизионного реле Кактус в КСО 10 кВ
Уровень технологий в мире уже достиг состояния, когда релейную защиту, реагирующую на факт аварии, можно и нужно дополнять системами, выявляющими эти аварии до момента их возникновения.